如何讲清浮力概念
发布网友
发布时间：2022-04-21 18:07
共2个回答
热心网友
时间：2023-07-04 18:19
浮力属于力的范畴，它包含的知识比较多，物体在液体中所处的状况复杂，所以学生学起来比较吃力。下面就有关浮力的学习，谈谈自己的看法。
1 理解浮力的概念
1.1 浮力：一切浸入液体的物体，都受到液体对它竖直向上的力，这个力叫浮力。浮力方向总是竖直向上的。（物体在空气中也受到浮力）
1.2 抓住概念中的重要字眼：“一切”：就是包括所有的物体；“浸入”：物体浸入在液体中的状态有二种情况：全部浸没、部分浸没。这两种情况都会受到浮力；“竖直向上”：这里就指明了力的方向。
1.3 从力的三要素去理解：力的三要素是：大小、方向、作用点；大小：现在还不能很清楚的看出它的大小的一些问题，可以把这个问题，暂时放一放；方向：浮力的方向总是竖直向上，就是无论在哪种情况都会竖直向上；作用点：是液体对物体的作用，作用点，当然是在物体上
1.4 从力的施力物体和受力物体去理解：施力物体是液体，受力物体就是浸在液体里的物体 。
通过以上方法对概念的理解，就知道什么是浮力，物体在什么情况下受到浮力，知道了浮力的方向。
2 理解浮力的方向与产生的原因
浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体。这一点，上面已经说得很清楚了，在这里不再说了。
浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。
如图1所示：在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜，把它浸没在水中的某一位置，你可看到如图1所示的情景。
当玻璃圆筒水平放置时，两侧的橡皮膜凹陷的程度相同，说明水对在同一深度的橡皮膜的挤压程度相同；当玻璃圆筒竖直放置时，下边的橡皮膜凹陷的程度明显大于上面。由此可以说明，水越深橡皮膜被挤压得越显著。圆筒下面橡皮膜受到水给它的压力大于上面橡皮膜受到的水的压力，这两个力之间存在压力差。
说明：只要存在压力差就会产生浮力。
例：当脚踩进烂泥地里的时候，为什么特别难拔？
分析：脚进烂泥地里的时候，下面没有水，不会受到水给脚的向上的压力，所以不受浮力，又因为脚还会受上面的水和大气的压力。所以会更难拔。
3 理解阿基米德原理
阿基米德原理：①内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力；②公式表示：F（浮）=G（排）=ρ（液）V（排）g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关；③适用条件：液体（或气体）。
首先理解阿基米德原理的内容：这个内容完整地包含了力的三要素；
再理解公式：G（排）是什么？物体浸入液体里后，就会排开一部分液体，那么这部分液体有没有重力？肯定有，这个重力在大小上就是物体所受到的浮力的大小。ρ（液）呢，在阿基米德原理所描述的现象中，有液体、固体，它们都有密度，所以你就要弄清楚，在这个公式里ρ（液），是指液体的密度，而不是固体的密度。对于V（排），我们知道物体有体积，液体也有体积，那么这个体积究竟是指谁呢？是液体的体积还是固体的体积呢？实际上二者都不是。而是物体浸入液体里时，排开液体的那部分体积。
4 理解物体的浮沉条件
4.1 前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
4.2 请根据示意图完成下面空。
4.3 说明。
4.3.1 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
4.3.2 一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为 2/3ρ
分析：F浮=G 则：ρ液V排g=ρ物Vg
ρ物=（V排/V）·ρ液= 2/3ρ液
4.3.3 悬浮与漂浮的比较。
相同： F浮=G
不同：悬浮ρ液=ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液<ρ物；V排<V物
4.3.4 判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。
在这里我谈的第一个问题是：为什么比较的是两个力（重力和浮力）大小呢？因为物体要上浮或下沉，就要运动，而力是改变物体运动状态的原因。
第二个问题：为什么还可以比较物体和液体的密度大小呢？因为由于物体在液体中是全部浸没，所以物体的体积和它排开液体的体积相等。根据G=mg=ρ（物）V（物）g和F（浮）=G（排）=ρ（液）V（排）g可得：F（浮）/G=ρ（液）/ ρ（物），也就是说在这种情况下：
ρ液>ρ物，则F浮>G，所以，上浮
ρ液>ρ物，则F浮<G，所以，下沉
ρ液=ρ物，则 F浮=G，所以，受平衡力作用而保持原状，故，悬浮。
5 掌握漂浮问题“五规律”
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；因为在此时，物体处于自由静止状态，受的力是一对平衡力，故二力相等。
规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；原理是：由规律一可知，F（浮）二G，G不变，所以F浮也不变。
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；原理是：根据F（浮）=G（排）=ρ（液）V（排）g，F（浮）不变（规律二），V（排）与ρ（液）成反比，即ρ（液）越大，V（排）越小。
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；F（浮） =ρ（液）V（排）g；G=mg=ρ（物）V（物）g，又F（浮）= G，所以，ρ（物）/ ρ（液）= V（排）/ V（物），即ρ（物）=[ V（排）/ V（物）]* ρ（液）
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
6 掌握浮力计算方法
6.1 浮力计算题方法总结：①确定研究对象，认准要研究的物体；②分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或做匀速直线运动）；③选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
6.2 计算浮力方法：①量法：F（浮）=G-F（用弹簧测力计测浮力）；②力差法：F（浮）=F（向上）-F（向下）（用浮力产生的原因求浮力）；③浮、悬浮时，F（浮）=G（二力平衡求浮力）；④F（浮）=G（排）或F（浮）=ρ（液）V（排）g（阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）；⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）。
7 掌握浮力的利用
7.1 轮船。工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水；排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t由排水量m可计算出：排开液体的体积V（排）=m/ρ；排开液体的重力G（排）=mg；轮船受到的浮力F（浮）=mg轮船和货物共重G=mg。
7.2 潜水艇。工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
7.3 气球和飞艇。工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。
7.4 密度计。原理：利用物体的漂浮条件来进行工作；构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中；刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。
继续阅读
热心网友
时间：2023-07-04 18:19
